[發(fā)明專利]用于使用微波表征烴的地球化學(xué)性質(zhì)的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880047822.1
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN110945354A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何塞·奧利維里奧·阿爾瓦雷斯;大衛(wèi)·雅可比
• 申請（專利權(quán)）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號(hào): G01N33/28
• 分類號(hào): G01N33/28;G01N22/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 張娜;李榮勝

本文提供涉及使用微波基于液態(tài)烴的成分的介電性質(zhì)來確定液態(tài)烴的地球化學(xué)性質(zhì)的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。還公開了一種表征液態(tài)烴的地球化學(xué)性質(zhì)的方法，該方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：測量在不同的預(yù)定溫度下在兩個(gè)或多個(gè)微波諧振腔(102、104)中液態(tài)烴的部分對在選擇的微波頻率下的電磁波的介電響應(yīng)，并響應(yīng)于介電響應(yīng)的測量結(jié)果確定液態(tài)烴的地球化學(xué)性質(zhì)。所述液態(tài)烴的地球化學(xué)性質(zhì)可以是所述液態(tài)烴中的飽和分含量、芳香分含量、膠質(zhì)含量或?yàn)r青質(zhì)含量，所述液態(tài)烴的庚烷含量、甲苯含量或二甲苯含量，或甲苯與庚烷的比，或二甲苯與庚烷的比，或所述液態(tài)烴中存在的與卟啉相關(guān)聯(lián)的金屬含量和硫含量的比中的一個(gè)或多個(gè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及方法、設(shè)備和系統(tǒng)，該方法、設(shè)備和系統(tǒng)總體上針對使用微波測量和流體成分的介電性質(zhì)對流體進(jìn)行地球化學(xué)分析。

背景技術(shù)

儲(chǔ)層巖石樣品的介電光譜需要知道基質(zhì)的每個(gè)成分的介電性質(zhì)。這些成分包括孔隙中的流體。自然地，重點(diǎn)在于水(具有最大介電常數(shù)的流體)的存在。與來自儲(chǔ)層巖石孔隙的其它流體相比，其更大的介電常數(shù)允許更容易地確定烴中水的存在，這是確定井的經(jīng)濟(jì)壽命的主要因素。儲(chǔ)層流體的介電性質(zhì)的應(yīng)用直到最近主要集中于水侵計(jì)量或在線水確定。從常規(guī)和非常規(guī)儲(chǔ)層生產(chǎn)或回收的烴的組成根據(jù)以下變化：來源、成熟度、生物降解、蒸發(fā)分餾和處理(如熱化學(xué)硫酸鹽還原)。所有這些處理都會(huì)對所生產(chǎn)的油的分子組成及其物理性質(zhì)(如粘度和密度)產(chǎn)生顯著影響。此外，在生產(chǎn)期間發(fā)生的這些流體性質(zhì)的變化可以表示由于蠟沉淀或地層損壞或兩者造成的鉆井孔結(jié)垢。為了獲得烴樣品的完整的地球化學(xué)分析，需要若干測試，例如飽和分-芳香分-膠質(zhì)-瀝青質(zhì)分析(SARA，saturate-aromatic-resin-asphaltene analysis)、氣相色譜(GC)和氣相色譜質(zhì)譜(GCMS)。通常使用實(shí)驗(yàn)室分析，在產(chǎn)液中的這些變化的原因經(jīng)常在這些變化已經(jīng)發(fā)生之后被發(fā)現(xiàn)。這些方法是耗時(shí)的，并且通常無助于實(shí)時(shí)監(jiān)控組成的變化。

發(fā)明內(nèi)容

認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有技術(shù)的若干缺點(diǎn)，并且開發(fā)本公開的各種實(shí)施例以解決本領(lǐng)域中的這些缺點(diǎn)。微波測量和烴的成分的介電性質(zhì)的相互作用已經(jīng)被用于分析所生產(chǎn)的烴的性質(zhì)和監(jiān)控在生產(chǎn)期間可能發(fā)生的變化。

本文公開和描述的某些實(shí)施例包括用于評價(jià)或表征液態(tài)烴的地球化學(xué)性質(zhì)的方法。一種這樣的方法包括在預(yù)定溫度下在兩個(gè)或更多個(gè)微波諧振腔中使液態(tài)烴的部分暴露于兩個(gè)或更多個(gè)微波頻率下的電磁波，以從所述液態(tài)烴的所述部分引起兩個(gè)或更多個(gè)介電響應(yīng)。然后，測量來自所述液態(tài)烴的所述部分的響應(yīng)于在所述兩個(gè)或更多個(gè)微波頻率下的電磁波的兩個(gè)或更多個(gè)介電響應(yīng)。響應(yīng)于所述兩個(gè)或更多個(gè)介電響應(yīng)的測量結(jié)果，確定所述液態(tài)烴的地球化學(xué)性質(zhì)。在某些實(shí)施例中，在測量所述兩個(gè)或更多個(gè)介電響應(yīng)的步驟期間，所述液態(tài)烴樣品保持在所述預(yù)定溫度。要經(jīng)過分析的液態(tài)烴可以是從包含海水和油的生產(chǎn)流體中分離的油。兩個(gè)或更多個(gè)微波諧振腔可以被構(gòu)造成保持由石英或藍(lán)寶石制成的小瓶。兩個(gè)或更多個(gè)微波諧振腔可以具有不同大小且提供不同的微波頻率范圍。這些微波頻率的范圍可以是100兆赫茲(MHz)到20千兆赫茲(GHz)。在某些實(shí)施例中，微波頻率的范圍為170MHz至8.6GHz。使用這些方法評價(jià)的烴的地球化學(xué)性質(zhì)可以是所述液態(tài)烴的飽和分含量、芳香分含量、膠質(zhì)含量或?yàn)r青質(zhì)含量中的一個(gè)或多個(gè)。在某些實(shí)施例中，要評價(jià)的地球化學(xué)性質(zhì)可以是所述液態(tài)烴的庚烷含量、甲苯含量或二甲苯含量，或甲苯與庚烷的比，或二甲苯與庚烷的比。